活性炭的制备及吸附性能表征(经典3篇)
活性炭的制备及吸附性能表征 篇一
活性炭是一种具有很强吸附能力的多孔材料，常用于净化水和空气中的有机物和杂质。活性炭的制备方法多种多样，常见的有物理法、化学法和物理化学法。其中，物理法是指利用天然原料如木质素、煤炭、果壳等，在高温条件下进行干馏或碳化得到活性炭；化学法是指利用化学试剂如氯化锌、氯化钠等在高温条件下进行碳化或氧化得到活性炭；物理化学法则是将物理法和化学法相结合，利用物理碳化和化学激活的方法得到活性炭。
在活性炭的制备过程中，需要考虑原料的选择、碳化或氧化的温度和时间、激活剂的种类和用量等因素。通过调控这些参数，可以获得不同孔径和表面积的活性炭，从而适用于不同的吸附环境和需求。
除了制备方法外，对活性炭的吸附性能进行表征也是非常重要的。常用的表征方法包括比表面积、孔体积、孔径分布、表面官能团分析、热重分析等。比表面积和孔体积是评价活性炭吸附性能的重要参数，通常情况下，比表面积越大，吸附能力越强。孔径分布则决定了活性炭对不同分子大小的吸附能力，孔径较大的活性炭更适合吸附较大分子，而孔径较小的活性炭更适合吸附较小分子。
综上所述，活性炭的制备及吸附性能表征是一个复杂而重要的研究领域，通过合理设计制备方法和精确表征吸附性能，可以更好地发挥活性炭在环境净化和废水处理中的作用。
活性炭的制备及吸附性能表征 篇二
活性炭是一种重要的吸附材料，在环境净化和废水处理中有着广泛的应用。为了提高活性炭的吸附性能，研究人员们一直在不断探索新的制备方法和表征技术。
近年来，一些新型活性炭的制备方法备受关注。例如，化学气相沉积法可以在活性炭表面修饰金属纳米颗粒，从而提高其吸附性能；生物质炭化法利用农林废弃物作为原料，通过高温碳化和激活得到活性炭，既能减少环境污染，又能获得高效的吸附材料。
同时，表征活性炭的吸附性能也变得越来越精细化。除了传统的比表面积和孔径分布分析外，一些新的表征方法如原子力显微镜、X射线光电子能谱等也被应用于活性炭的研究中，从而更全面地了解活性炭的表面性质和吸附机理。
在活性炭的制备和应用中，研究人员们还面临一些挑战。例如，如何实现活性炭的大规模生产和应用，如何提高活性炭的循环利用率，如何降低活性炭的制备成本等问题都需要进一步研究和探索。
总的来说，活性炭的制备及吸附性能表征是一个充满挑战和机遇的领域，通过不断创新和探索，活性炭的应用范围将会更加广泛，对环境保护和资源循环利用也将发挥更大的作用。
活性炭的制备及吸附性能表征 篇三
活性炭的制备及吸附性能表征
实验三 活性炭的制备及吸附性能的表征
一、实验目的
1. 掌握活性炭比表面积的计算方法；
2. 学会用朗格缪尔吸附方程求解活性炭的饱和吸附量 二、实验原理
活性炭是一种具有高度发达的孔隙结构和极大的内表面积的人工碳材料制品。它主要由碳元素（87—97%）组成，也含有氢、氧、硫和氮等元素以及一些无机矿物质。活性炭最显著特征是吸附作用，它可以从气相或液相中吸附各种物质，并且吸附能力很强
活性炭的制备：
材料：几乎任何一种天然或合成的含碳物质，如木质原料（木材、果壳、果核）、煤化植物（泥炭、褐煤）、所有不同变质程度的煤和酚醛树脂等合成物质，都可以生产活性炭。
干燥－粉碎－碳化（马弗炉）－活化
碳化，也称热解，是在隔绝空气的条件下对原材料加热，一般在600度。经碳化后会分解放出水气、CO、CO2、H2等。原料分解成碎片后，并重新结合成稳定结构，这些碎片可能有一些微晶体组成。
活化，是在氧化剂的作用下，对碳化后的材料加热，以生产活性炭产品。活化过程中，烧掉了碳化时吸附的.碳氢化合物，把原有空隙之间烧穿活化使活性炭变成一种良好的多孔结构。
活性炭的表征：比表面积测定仪测定比表面积和孔径的分布；扫描电镜表面性质分析和孔径微观结构分析；IR进行表面官能团的分析。
吸附性能表征：碘值，表征活性炭吸附性能的一个指标，一般认为其数值高低与活性炭中微孔的多少有关联。亚甲基兰吸附，也是表征活性炭吸附性能的一个指标，由于分子直径大，数值主要表征中孔数量。
本实验以活性炭为原料，通过在醋酸水溶液中对醋酸的吸附作用，计算活性炭的比表面积。通过朗格缪尔吸附方程求饱和吸附量。 活性炭的吸附性能表征： 1.弗朗特里希经验方程：
x
τ==kc
m
τ表示吸附能力（每克吸附剂上吸附溶质的量），x为吸附溶质的量（mol），m为吸附剂的量（g），c为吸附平衡时溶液的浓度（mol/L），n和k为经验常数，由温度、溶剂、吸附质与吸附剂性质决定。对上式取对数： /news/55BFA9288237681D.html lgτ=
1lcg+n
lkg，以lgτ对lgc做图，可得一条直线，由斜率和截距可得n和k。
2.朗格缪尔吸附方程
τ=τ∞
ck
τ∞为饱和吸附量，即表面被吸附质铺满单分子层时的吸附量 1+kc
上式整理
c
τ
=
c1c
+，对c做图，得到一直线，由直线的斜率可求得τ∞，截距求常τ∞kτ∞τ
数k。
3. 吸附剂比表面积
S0=τ∞Aδm=
τ∞?6.02?1023?24.3
1020
（m2/g）由Langmuir单分子层吸附模型，假定吸附
质分子在吸附剂表面是直立的，每个HAc分子所占面积为24.3A ，得到的比表面积比实际要小一些。 三、实验仪器与药品
NaOH 0.25M
1. 配置醋酸溶液，氢氧化钠溶液，浓度分别为0.42M和0.25M左右；
02
3. 振荡：将瓶塞塞好，置于振荡机上使其达到吸附平衡。
4. 滴定：振荡30分钟后，先取稀的进行滴定，浓溶液不易平衡，继续震荡，由于吸附后
HAc浓度不同，取体积为1，2瓶10ml，3，4瓶取20ml，5，6，7瓶取40ml。 注意：在醋酸溶液中，操作中防止HAc的挥发，以免引起较大的误差； 本实验溶液配制中用不含CO2的蒸馏水配制。 五、实验数据处理
原始数据记录 数据处理
由图得到n和k，最大吸附量，进一步计算吸附剂的比表面积 。 六、实验小结
注：NaOH标准溶液的配制，如何标定的？
